CC BY
18
УДК 621.83
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ШЕВИНГОВАНИЯ-ПРИКАТЫВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
А. А. Маликов, А.В. Сидоркин
Рассмотрен ряд особенностей технологического обеспечения процесса комбинированной зубообработки при экспериментальных исследованиях. Выработаны рекомендации по разработке управляющей программы для станка с ЧПУ и оптимальной компоновке элементов технологической системы.
Ключевые слова: станок с ЧПУ, эксперимент, наладка, шевингование-прикатывание, технологическая система, оснастка.
Как уже отмечалось ранее, при решении задач, связанных с измерением температуры режущих зубьев инструмента в процессе шевингования-прикатывания цилиндрических зубчатых колес, вполне эффективным можно считать применение в качестве технологического оборудования -токарного станка с ЧПУ (модели 16К20Ф3), оснащенного многопозиционной револьверной головкой и обладающего, при этом, достаточной жесткостью [1 - 3]. Такое решение позволяет револьверной головке играть роль магазина-накопителя при обработке партии колес [4]. Последовательная обработка колес, осуществляемая в рамках замкнутого цикла по программе, позволяет добиться соблюдения заранее определенного жесткого временного регламента, что, в свою очередь, повышает точность и достоверность результатов измерений.
Процесс обработки цилиндрических зубчатых колес шевинговани-ем-прикатыванием заключается в совместной обкатке инструмента и заготовки, находящихся в беззазорном зацеплении друг с другом [1, 2]. При этом инструментальная оправка с шевером-прикатником устанавливается в трехкулачковый самоцентрирующий клиновой патрон, оснащенный электромеханическим приводом зажима, а приспособление - державка, предназначенная для установки зубчатого колеса во время обработки, закрепляется в револьверной головке станка (рис.).
Нагрев режущих зубьев инструмента вызывает изменение (увеличение) сопротивления термометра ТЭП 018, подключенного к преобразователю «сопротивление-напряжение» [2]. При этом, передача электрического сигнала от чувствительного элемента термометра к преобразователю, осуществляется посредством установленных на корпусе оправки изолированных токосъемных колец на неподвижные токосъемники, размещенные, в свою очередь, на изолированных основаниях кронштейна, смонтированного на направляющей станка.
Хвостовик оправки зажимается в удлиненных кулачках патрона. Шевер-прикатник устанавливается на гладкую цилиндрическую поверхность по посадке Ив/Ив. Инструмент прижимается к торцу оправки через кольцо и шайбу, фиксируется гайкой и контргайкой.
Рис. Эскиз позиции на обработку зубчатого колеса
Для реализации процесса в лабораторных условиях разработана специальная конструкция приспособления для установки зубчатых колес -державка [4], которая устанавливается в револьверную головку станка. При этом, ее базирование производится по плоскости основания корпуса (установочная база), задней грани корпуса и сферической головке винта, размещенного в корпусе поперечно (направляющая база), сферической головке винта, установленного продольно (опорная база). Эти два винта поз-
202
воляют регулировать вылет державки и компенсировать погрешности ее углового положения в установочной плоскости. Закрепление державки в корпусе револьверной головки производится при затягивании болта, взаимодействующего со скошенной шайбой. Последняя, в свою очередь, образует со скосом корпуса державки клиновую пару.
Обрабатываемое колесо устанавливается на палец по посадке И71Н6 и фиксируется на нем при помощи шайбы, гайки и контргайки. Последняя исключает возможность саморазвинчивания при реверсировании вращения пары инструмент-заготовка.
Вопросы разработки управляющей программы (УП) для осуществления процесса шевингования-прикатывания на токарном станке с ЧПУ были затронуты, в частности в работе [5].
В таблице приведен пример построения УП, обеспечивающей возможность оформления типовых циклов, задействованных в процессе, в качестве подпрограмм. При этом циклы осуществления рабочих и выхаживающих ходов в процессе шевингования-прикатывания разделены и представлены в виде отдельных подпрограмм.
Подпрограмма, задействованная для реализации рабочих ходов повторяется т раз - то количество, которое регламентировано для конкретного случая. Подпрограмма, реализующая циклы выхаживания отрабатывается два раза. Использование таких подпрограмм позволяет, в частности, компактизировать УП в целом, а также открывает возможность быстрого ее редактирования при необходимости обработки зубчатых колес различной конструкции.
Пример построения управляющей программы
Содержание кадра УП Комментарий
1 2
00001 Запуск программы «0001»
ТЫ Выбор Ы-ой позиции револьверной головки
00 Х100 1200 Подвод револьверной головки к условной точке врезания на быстром ходу
00 Х80 Ввод заготовки в зацепление с инструментом в условной точке
М8 Включение СОЖ
0100 Запуск подпрограммы «100»
00 С0 ХРХ1 Подвод инструмента в позиции шпинделя 0 градусов и врезание на величину на рабочего хода РХ1
097 Са1 8П1М3 Вращение шпинделя с частотой п1 по часовой стрелке на угол а1=гг360о, где - число зубьев обрабатываемой заготовки
Окончание таблицы
1 2
М0 Остановка шпинделя
097 Са1 т М4 Вращение шпинделя против часовой стрелки
М0 Остановка шпинделя
М99 Конец подпрограммы
М98 Рт 0100 Повторение подпрограммы «100» т раз.
0101 Запуск подпрограммы «101»
097 Са1 ¡¡П1М3 Вращение шпинделя по часовой стрелке
М0 Остановка шпинделя
097 Са1 ¡¡П1М4 Вращение шпинделя против часовой стрелки
М0 Остановка шпинделя
М99 Конец подпрограммы
М98 Р2 0101 Повторение подпрограммы «101» 2 раза.
М9 Выключение СОЖ
028 П0 Ж0 Отход инструмента к исходной точке и0 Ж0
М30 Конец программы
Таблица содержит необходимый набор комментариев, поясняющий механизм работы УП, поэтому в тексте настоящей статьи дополнительные пояснения не приводятся. Вместе с тем, следует отметить, что таблица содержит фрагмент УП, обеспечивающий возможность обработки одной заготовки, установленной в приспособлении, размещенном в соответствующей позиции револьверной головки станка.
Список литературы
1. Маликов А. А., Сидоркин А.В. Некоторые особенности практической реализации процесса дискретной регистрации температуры вращающихся частей технологических систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып. 8. Ч. 2. С. 78-86.
2. Маликов А. А., Сидоркин А.В. Особенности многоканального измерения и регистрации температуры в процессе шевингования-прикатывания цилиндрических зубчатых колес // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. Вып. 3. С. 149-156.
3. Сидоркин А.В. Технологическая оснастка для измерения температуры в зоне обработки цилиндрических колес шевингованием-прикатыванием // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 8. С. 68-73.
4. Маликов А.А., Сидоркин А.В., Разуваев М.Л., Смолянинов Н.С. Некоторые аспекты конструкторско-технологического обеспечения экспериментального исследования теплофизичиеских параметров процесса ше-
204
вингования-прикатывания цилиндрических зубчатых колес // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. Вып. 4. С. 254-262.
5. Валиков Е.Н., Индан А. А., Попов А.Л. Экспериментальное исследование точности шевингования-прикатывания цилиндрических зубчатых колёс на токарном станке с ЧПУ // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2014. Вып. 5. С. 11-17.
Маликов Андрей Андреевич, д-р. техн. наук, профессор, зав. кафедрой, andrej-malikov@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сидоркин Андрей Викторович, канд. техн. наук, доцент, alan-a@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
PECULIARITIES OF TECHNOLOGICAL PROVISION OF THE PROCESS OF SHAV-ROLLING CYLINDRICAL GEAR WHEELS IN LABORATORY CONDITIONS
A.A. Malikov, A.V. Sidorkin
A number of features of technological support of the combined toothworking process in experimental studies are considered. Recommendations have been worked out for the development of a control program for a CNC and the optimal arrangement of elements of the technological system.
Key words: CNC, experiment, adjustment, shav-rolling, technological system, rigging.
Malikov Andrey Andreevich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, andrej-malikov@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Sidorkin Andrey Victrovich, candidate of technical science, docent, alan-a@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
